Motoroljors egenskaper
Innehåll
Motoroljors egenskaper visa hur oljan beter sig vid olika temperatur- och belastningsförhållanden och därigenom hjälpa bilägaren att korrekt välja smörjvätska för förbränningsmotorn. Så när du väljer är det användbart att inte bara vara uppmärksam på märkningen (nämligen biltillverkarnas viskositet och toleranser), utan också de tekniska egenskaperna hos motoroljor, såsom kinematisk och dynamisk viskositet, basnummer, innehåll av sulfataska , volatilitet och andra. För de flesta bilägare säger dessa indikatorer ingenting alls. A Faktum är att de döljer kvaliteten på oljan, dess beteende under belastning och andra driftsdata.
Så du kommer att lära dig i detalj om följande parametrar:
- Kinematisk viskositet;
- Dynamisk viskositet;
- Viskositetsindex;
- flyktighet;
- koksningskapacitet;
- sulfataska innehåll;
- alkaliskt tal;
- Densitet;
- Flampunkt;
- hällpunkt;
- Tillsatser;
- Livstid.
De viktigaste egenskaperna hos motoroljor
Låt oss nu gå vidare till de fysiska och kemiska parametrarna som kännetecknar alla motoroljor.
Viskositet är huvudegenskapen, på grund av vilken förmågan att använda produkten i olika typer av förbränningsmotorer bestäms. Det kan uttryckas i enheter av kinematisk, dynamisk, villkorad och specifik viskositet. Graden av duktilitet hos motormaterialet bestäms av två indikatorer - kinematisk och dynamisk viskositet. Dessa parametrar, tillsammans med innehåll av sulfataska, basnummer och viskositetsindex, är de viktigaste indikatorerna på kvaliteten på motoroljor.
Kinematisk viskositet
Graf över viskositetens beroende av motoroljetemperaturen
Kinematisk viskositet (hög temperatur) är den grundläggande driftsparametern för alla typer av oljor. Det är förhållandet mellan dynamisk viskositet och densiteten hos en vätska vid samma temperatur. Kinematisk viskositet påverkar inte oljans tillstånd, den bestämmer egenskaperna hos temperaturdata. denna indikator kännetecknar den interna friktionen hos kompositionen eller dess motstånd mot sitt eget flöde. Beskriver oljans flytbarhet vid driftstemperaturer på +100°C och +40°C. Måttenheter - mm² / s (centiStokes, cSt).
Enkelt uttryckt visar denna indikator oljans viskositet från temperaturen och låter dig uppskatta hur snabbt den kommer att tjockna när temperaturen sjunker. Trots allt ju mindre oljan ändrar sin viskositet med en temperaturförändring, desto högre blir kvaliteten på oljan.
Dynamisk viskositet
Oljans dynamiska viskositet (absolut) visar motståndskraften hos den oljiga vätskan som uppstår under rörelsen av två lager av olja, 1 cm från varandra, som rör sig med en hastighet av 1 cm/s. Dynamisk viskositet är produkten av oljans kinematiska viskositet och dess densitet. Enheterna för detta värde är Pascal-sekunder.
Enkelt uttryckt visar den effekten av låg temperatur på startmotståndet hos en förbränningsmotor. Och ju lägre dynamisk och kinematisk viskositet vid låga temperaturer, desto lättare blir det för smörjsystemet att pumpa olja i kallt väder och för startmotorn att vrida på ICE-svänghjulet under en kallstart. Motoroljans viskositetsindex är också av stor betydelse.
Viskositetsindex
Hastigheten för minskning av kinematisk viskositet med ökande temperatur kännetecknas av viskositetsindex oljor. Viskositetsindexet utvärderar oljornas lämplighet för givna driftsförhållanden. För att bestämma viskositetsindex, jämför oljans viskositet vid olika temperaturer. Ju högre den är, desto mindre beror viskositeten på temperaturen, och därmed desto bättre kvalitet. I ett nötskal, Viskositetsindexet anger oljans "förtunningsgrad".. Detta är en dimensionslös mängd, d.v.s. mäts inte i några enheter - det är bara ett tal.
Ju lägre index motoroljans viskositet ju mer oljan tunnas ut, dvs. tjockleken på oljefilmen blir mycket liten (på grund av vilket det blir ökat slitage). Ju högre index motoroljans viskositet, mindre olja förtunnar, dvs. tjockleken på oljefilmen som är nödvändig för att skydda gnidningsytorna tillhandahålls.
Oljor med högt index säkerställer prestanda hos förbränningsmotorn i ett bredare temperaturområde (miljö). Följaktligen tillhandahålls en lättare start av förbränningsmotorn vid låga temperaturer och en tillräcklig tjocklek av oljefilmen (och därmed skyddet av förbränningsmotorn från slitage) vid höga temperaturer.
Högkvalitativa mineraloljor har vanligtvis ett viskositetsindex på 120-140, halvsyntetiska 130-150, syntetiska 140-170. Detta värde beror på användningen av kolvätens sammansättning och fraktionernas behandlingsdjup.
En balans behövs här, och när du väljer är det värt att överväga motortillverkarens krav och kraftenhetens tillstånd. Men ju högre viskositetsindex, desto bredare temperaturområde kan oljan användas.
avdunstning
Avdunstning (även kallad flyktighet eller avfall) kännetecknar mängden massa av smörjvätskan som avdunstat inom en timme vid dess temperatur på +245,2 ° C och ett arbetstryck på 20 mm. rt. Konst. (± 0,2). Överensstämmer med ACEA-standarden. Mätt i procent av den totala massan, [%]. Det utförs med en speciell Noack-apparat enligt ASTM D5800; DIN 51581.
den högre oljeviskositet, ämnen den har en lägre volatilitet enligt Noak. Specifika volatilitetsvärden beror på typen av basolja, d.v.s. inställda av tillverkaren. Man tror att god volatilitet ligger i intervallet upp till 14%, även om oljor också finns på rea, vars volatilitet når 20%. För syntetiska oljor överstiger detta värde vanligtvis inte 8%.
Generellt kan man säga att ju lägre Noack volatilitetsvärde desto lägre oljeutbränning. Även en liten skillnad - 2,5 ... 3,5 enheter - kan påverka oljeförbrukningen. En mer trögflytande produkt bränner mindre. Detta gäller särskilt för mineraloljor.
Förkolning
Med enkla ord är begreppet koksning en oljas förmåga att bilda hartser och avlagringar i sin volym, som, som du vet, är skadliga föroreningar i en smörjvätska. Kokskapaciteten beror direkt på graden av dess rening. Detta påverkas också av vilken basolja som ursprungligen användes för att skapa den färdiga produkten, samt produktionstekniken.
Den optimala indikatorn för oljor med hög viskositet är värdet 0,7%. Om oljan har en låg viskositet kan motsvarande värde vara i intervallet 0,1 ... 0,15 %.
Sulfaterad askhalt
Sulfataska i motorolja (sulfataska) är en indikator på förekomsten av tillsatser i oljan, inklusive organiska metallföreningar. Under driften av smörjmedlet produceras alla tillsatser och tillsatser - de brinner ut och bildar själva askan (slagg och sot) som lägger sig på kolvar, ventiler, ringar.
Innehållet av sulfataska i olja begränsar oljans förmåga att ansamla askföreningar. Detta värde anger hur mycket oorganiska salter (aska) som finns kvar efter förbränningen (avdunstning) av oljan. Det kan inte bara vara sulfater (de "skrämmer" bilägare, bilar med aluminiummotorer som är "rädda" för svavelsyra). Askhalten mäts som en procentandel av kompositionens totala massa, [viktprocent].
I allmänhet täpper askavlagringar till dieselpartikelfilter och bensinkatalysatorer. Detta är dock sant om det finns en betydande konsumtion av ICE-olja. Det bör noteras att närvaron av svavelsyra i oljan är mycket mer kritisk än den ökade sulfataskahalten.
I sammansättningen av fullaska oljor kan mängden lämpliga tillsatser något överstiga 1% (upp till 1,1%), i medelaska oljor - 0,6 ... 0,9%, i lågaska oljor - inte mer än 0,5% . Respektive, ju lägre detta värde, desto bättre.
Låg-aska oljor, de så kallade Low SAPS (är märkta enligt ACEA C1, C2, C3 och C4). De är det bästa alternativet för moderna fordon. Används vanligtvis i bilar med ett avgasefterbehandlingssystem och bilar som körs på naturgas (med gasol). Den kritiska askhalten för bensinmotorer är 1,5 %, för dieselmotorer är den 1,8 % och för dieselmotorer med hög effekt är den 2 %. Men det är värt att notera att oljor med låg askhalt inte alltid är lågsvavlig, eftersom låg askhalt uppnås genom ett lägre bastal.
Fullaska tillsatser, de är också Full SAPA (med märkning ACEA A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5). Negativt påverka DPF-filter, såväl som befintliga trestegskatalysatorer. Sådana oljor rekommenderas inte för användning i motorer utrustade med Euro 4, Euro 5 och Euro 6 miljösystem.
Högt innehåll av sulfataska beror på närvaron av rengöringsmedelstillsatser som innehåller metaller i sammansättningen av motorolja. Sådana komponenter är nödvändiga för att förhindra kolavlagringar och lackbildning på kolvar och för att ge oljor förmågan att neutralisera syror, som kännetecknas kvantitativt av bastalet.
Basnummer
Detta värde kännetecknar hur länge oljan kan neutralisera syror som är skadliga för den, vilket orsakar korrosivt slitage på förbränningsmotordelar och ökar bildningen av olika kolavlagringar. Kaliumhydroxid (KOH) används för att neutralisera. Respektive bastalet mäts i mg KOH per gram olja[mg KOH/g]. Fysiskt betyder detta att mängden hydroxid är likvärdig med tillsatsförpackningen. Så om dokumentationen indikerar att det totala bastalet (TBN - Total Base Number) är till exempel 7,5, så betyder det att mängden KOH är 7,5 mg per gram olja.
Ju högre bastal, desto längre kommer oljan att kunna neutralisera syrors verkan.bildas vid oxidation av olja och förbränning av bränsle. Det vill säga, det kommer att vara möjligt att använda det längre (även om andra parametrar också påverkar denna indikator). Låga tvättmedelsegenskaper är dåliga för oljan, eftersom en outplånlig avlagring i detta fall bildas på delarna.
Under driften av oljan i förbränningsmotorn minskar det alkaliska talet oundvikligen, och de neutraliserande tillsatserna förbrukas. En sådan minskning har acceptabla gränser, bortom vilka oljan inte kommer att kunna skydda mot korrosion av sura föreningar. När det gäller det optimala värdet på basnumret trodde man tidigare att det för bensin-ICE skulle vara ungefär 8 ... 9 och för dieselmotorer - 11 ... 14. Men moderna smörjmedelsformuleringar har vanligtvis lägre bastal, ner till 7 och till och med 6,1 mg KOH/g. Observera att i moderna ICE använd inte oljor med ett bastal på 14 eller högre.
Det låga bastalet i moderna oljor är tillverkat på konstgjord väg för att passa gällande miljökrav (EURO-4 och EURO-5). Så när dessa oljor förbränns i förbränningsmotorn bildas en liten mängd svavel, vilket har en positiv effekt på kvaliteten på avgaserna. Olja med lågt bastal skyddar dock ofta inte motordelar från slitage tillräckligt bra.
Detta innebär att det optimala SC inte alltid behöver vara det högsta eller lägsta antalet.
densitet
Densitet avser motoroljans densitet och viskositet. Bestämd vid en omgivningstemperatur på +20°C. Den mäts i kg/m³ (sällan i g/cm³). Den visar förhållandet mellan produktens totala massa och dess volym och beror direkt på oljans viskositet och kompressibilitetsfaktorn. Det bestäms av basoljan och bastillsatserna och påverkar också starkt den dynamiska viskositeten.
Om oljeavdunstningen är hög kommer densiteten att öka. Omvänt, om oljan har en låg densitet, och samtidigt en hög flampunkt (det vill säga ett lågt flyktighetsvärde), så kan man bedöma att oljan är gjord på syntetisk basolja av hög kvalitet.
Ju högre densitet, desto sämre passerar oljan genom alla kanaler och luckor i förbränningsmotorn, och på grund av detta blir rotationen av vevaxeln svårare. Detta leder till ökat slitage, avlagringar, kolavlagringar och ökad bränsleförbrukning. Men den låga densiteten hos smörjmedlet är också dålig - på grund av det bildas en tunn och instabil skyddsfilm, dess snabba utbrändhet. Om förbränningsmotorn ofta går på tomgång eller i start-stopp-läge, är det bättre att använda en mindre tät smörjvätska. Och med långvarig rörelse i höga hastigheter - tätare.
Därför följer alla oljeproducenter densitetsintervallet för oljor som produceras av dem i intervallet 0,830 .... 0,88 kg / m³, där endast de extrema intervallen anses vara den högsta kvaliteten. Men densiteten från 0,83 till 0,845 kg / m³ är ett tecken på estrar och PAO i olja. Och om densiteten är 0,855 ... 0,88 kg / m³ betyder det att för många tillsatser har tillsatts.
Flampunkt
Detta är den lägsta temperaturen vid vilken ångor av uppvärmd motorolja, under vissa förhållanden, bildar en blandning med luft, som exploderar när en låga tänds (första blixten). Vid flampunkten antänds inte oljan heller. Flampunkten bestäms genom att värma motorolja i en öppen eller stängd kopp.
Detta är en indikator på närvaron av lågkokande fraktioner i oljan, vilket bestämmer kompositionens förmåga att bilda kolavlagringar och brinna ut i kontakt med heta motordelar. En olja av god kvalitet bör ha en så hög flampunkt som möjligt. Moderna motoroljor har en flampunkt som överstiger +200°C, vanligtvis +210…230°C och högre.
Hällpunkt
Temperaturvärdet i Celsius, när oljan förlorar sina fysiska egenskaper, karakteristiska för en vätska, det vill säga den fryser, blir orörlig. En viktig parameter för bilister som bor på de nordliga breddgraderna och för andra bilägare som ofta startar förbränningsmotorn "kallt".
Även om I verkligheten, för praktiska ändamål, används inte värdet på hällpunkten. För att karakterisera driften av olja i frost finns det ett annat koncept - lägsta pumptemperatur, det vill säga den lägsta temperatur vid vilken oljepumpen kan pumpa in olja i systemet. Och det kommer att vara något högre än flytpunkten. Därför är det i dokumentationen värt att uppmärksamma den lägsta pumptemperaturen.
När det gäller flytpunkten bör den vara 5 ... 10 grader lägre än de lägsta temperaturerna vid vilka förbränningsmotorn arbetar. Det kan vara -50°C ... -40°C och så vidare, beroende på oljans specifika viskositet.
tillsatser
Utöver dessa grundläggande egenskaper hos motoroljor kan du också hitta ytterligare resultat av laboratorietester för mängden zink, fosfor, bor, kalcium, magnesium, molybden och andra kemiska element. Alla dessa tillsatser förbättrar oljornas prestanda. De skyddar mot repor och slitage på förbränningsmotorn, och förlänger också driften av själva oljan, vilket förhindrar att den oxiderar eller bättre håller intermolekylära bindningar.
Svavel - har extrema tryckegenskaper. Fosfor, klor, zink och svavel - antinötningsegenskaper (stärker oljefilmen). Bor, molybden - minska friktionen (ytterligare modifierare för maximal effekt av att minska slitage, skåror och friktion).
Men förutom förbättringarna har de också motsatta egenskaper. de sätter sig nämligen i form av sot i förbränningsmotorn eller går in i katalysatorn, där de ackumuleras. Till exempel, för dieselmotorer med DPF, SCR och lagringsomvandlare, är svavel fienden och för oxidationsomvandlare är fienden fosfor. Men tvättmedelstillsatser (tvättmedel) Ca och Mg bildar aska vid förbränning.
Tillsatsernas skyddande egenskaper beror på tillverkningsmetoderna och kvaliteten på råvaror, så deras kvantitet är inte alltid en indikator på bästa skydd och kvalitet. Därför har varje biltillverkare sina egna begränsningar för användning i en viss motor.
Livslängd
I de flesta bilar ändras oljan beroende på bilens körsträcka. Men på vissa märken av smörjvätskor på kapslar är deras utgångsdatum direkt angivet. Detta beror på de kemiska reaktioner som uppstår i oljan under dess drift. Det uttrycks vanligtvis som antalet månader av kontinuerlig drift (12, 24 och Long Life) eller antalet kilometer.
Parametertabeller för motorolja
För fullständig information presenterar vi flera tabeller som ger information om beroendet av vissa motoroljeparametrar på andra eller av externa faktorer. Låt oss börja med en grupp basoljor i enlighet med API-standarden (API - American Petroleum Institute). Så, oljor är uppdelade enligt tre indikatorer - viskositetsindex, svavelhalt och massfraktion av naftenoparaffinkolväten.
| API-klassificering | I | II | III | IV | V |
|---|---|---|---|---|---|
| Innehåll av mättade kolväten, % | > 90 | > 90 | PAO | etrar | |
| Svavelhalt, % | > 0,03 | ||||
| Viskositetsindex | 80 ... 120 | 80 ... 120 | > 120 |
För närvarande finns ett stort antal oljetillsatser på marknaden, som på ett visst sätt ändrar dess egenskaper. Till exempel tillsatser som minskar mängden avgaser och ökar viskositeten, antifriktionstillsatser som renar eller förlänger livslängden. För att förstå deras mångfald är det värt att samla information om dem i en tabell.
| Fastighetsgrupp | Tillsatstyper | Tidsbeställning |
|---|---|---|
| Delvis ytskydd | Tvättmedel (tvättmedel) | Skyddar ytorna på delar från bildandet av avlagringar på dem |
| Dispergeringsmedel | Förhindra avsättning av slitageprodukter från förbränningsmotorn och oljenedbrytning (minimerar bildningen av slam) | |
| Antislitage och extremt tryck | Minska friktion och slitage, förhindra fastsättning och skav | |
| Rostskydds | Förhindra korrosion av motordelar | |
| Förvandla oljeegenskaper | depressor | Sänk fryspunkten. |
| Viskositetsmodifierare | Utöka applikationens temperaturintervall, öka viskositetsindexet | |
| Oljeskydd | Antiskum | Förhindra skumbildning |
| Antioxidanter | Förhindra oljeoxidation |
Att ändra några av motoroljeparametrarna som anges i föregående avsnitt påverkar direkt driften och tillståndet för bilens förbränningsmotor. Detta kan visas i en tabell.
| Index | trend | anledning | Kritisk parameter | Vad påverkar det |
|---|---|---|---|---|
| viskositet | ökar | Oxidationsprodukter | 1,5 gångers ökning | Startegenskaper |
| Hällpunkt | ökar | Vatten och oxidationsprodukter | Ingen | Startegenskaper |
| Basnummer | Minskar | Tvättmedelsåtgärd | Minska med 2 gånger | Korrosion och minskad livslängd på delar |
| Askinnehåll | ökar | Alkaliska tillsatser | Ingen | Utseendet på avlagringar, slitage på delar |
| Mekaniska föroreningar | ökar | Produkter för utrustningsslitage | Ingen | Utseendet på avlagringar, slitage på delar |
Regler för val av olja
Som nämnts ovan bör valet av en eller annan motorolja inte bara baseras på biltillverkarnas viskositetsavläsningar och toleranser. Dessutom finns det också tre obligatoriska parametrar som måste beaktas:
- smörjmedelsegenskaper;
- oljedriftsförhållanden (ICE-driftläge);
- strukturella egenskaper hos förbränningsmotorn.
Den första punkten beror till stor del på vilken typ av olja som är syntetisk, halvsyntetisk eller helt mineralisk. Det är önskvärt att smörjvätskan har följande prestandaegenskaper:
- Höga tvättmedelsdispergerande-stabiliserande och solubiliserande egenskaper i förhållande till olösliga element i oljan. De nämnda egenskaperna gör att du snabbt och enkelt kan rengöra ytan på arbetsdelarna i förbränningsmotorn från olika föroreningar. Dessutom, tack vare dem, är det lättare att rengöra delarna från smuts under demonteringen.
- Förmågan att neutralisera effekterna av syror och därigenom förhindra överdrivet slitage på förbränningsmotordelar och öka dess totala resurs.
- Höga termiska och termiskt-oxidativa egenskaper. De behövs för att effektivt kyla kolvringar och kolvar.
- Låg volatilitet, samt låg oljeförbrukning för avfall.
- Frånvaron av förmågan att bilda skum i vilket tillstånd som helst, även i kallt, även i varmt.
- Full kompatibilitet med de material som tätningarna är gjorda av (vanligtvis oljebeständigt gummi) som används i gasneutraliseringssystemet, såväl som i andra förbränningsmotorsystem.
- Högkvalitativ smörjning av förbränningsmotordelar under alla, även kritiska, förhållanden (vid frost eller överhettning).
- Möjligheten att pumpa igenom elementen i smörjsystemet utan problem. Detta ger inte bara tillförlitligt skydd av förbränningsmotorelementen, utan underlättar också start av förbränningsmotorn i kallt väder.
- Inte gå in i kemiska reaktioner med metall- och gummielement i förbränningsmotorn under dess långa stilleståndstid utan arbete.
De listade indikatorerna för motoroljans kvalitet är ofta kritiska, och om deras värden är under normen, är detta fyllt med otillräcklig smörjning av enskilda delar av förbränningsmotorn, deras överdrivna slitage, överhettning och detta leder vanligtvis till en minskning av resursen för både enskilda delar och förbränningsmotorn som helhet.
alla bilister bör regelbundet övervaka nivån av motorolja i vevhuset, såväl som dess tillstånd, eftersom den normala driften av förbränningsmotorn direkt beror på detta. När det gäller valet bör det utföras, först och främst förlita sig på rekommendationerna från motortillverkaren. Tja, ovanstående information om oljors fysiska egenskaper och parametrar kommer säkert att hjälpa dig att göra rätt val.
